寧波幫博物館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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摘要：寧渡幫博物館位于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)，為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑之一。博物館“甬”字頭為大跨度懸挑結(jié)構(gòu)，其主體結(jié)構(gòu)為鋼框架、鋼桁架與空間管結(jié)構(gòu)相結(jié)合的復(fù)雜空間受力體系。整個(gè)結(jié)構(gòu)分為2層，首層架空，結(jié)構(gòu)總高14．6 m，最大懸挑跨度8．87 m。對(duì)此鋼結(jié)構(gòu)而言，在各種工況下結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度、剛度、局部穩(wěn)定及整體穩(wěn)定計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。主要應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件3D3S對(duì)“甬”字頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，得到結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性以及桿件的內(nèi)力與變形，并以此為依據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度驗(yàn)算。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；懸挑結(jié)構(gòu)；強(qiáng)度；剛度；穩(wěn)定性
STEEL STRUCTURAL DESIGN oF THE MUSEUM oF NINGBo BANG
Ma Hongwei Gao Jifeng Ling Yuhong
(School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)BSTRACT：The Museum of Ningbo Bang is located in Zhenhai District of Ningbo City．It is one of the indicative buildings 0f Ningbo City。which seems like the Chinese character“Yong”in plan．The structure is long span cantilever structure．whose main structure is a complicated spatial system incorporating the steel frame，truss and space tube structure．It is two-storey high building and the first floor is supported by concrete filled steel tube．The total height of the building is 14．6 m，and the maximum cantilever span is 8．87 m long。The calculating of strength，
stiffness and stability under different load cases is the key of design．This paper introduces the structural design of
this building by using the software of 3D3S．Based on the calculating results of the dynamic characteristics of
structure。internal forces and deformations of the structural members，the design of strength，stability and stiffness iS checked．
KEY WORDS：steel structure；cantilever structure；strength；stiffness；stability
l 工程簡介
1．1 工程概況
寧波幫博物館位于寧波市鎮(zhèn)海新城南區(qū)“中央公園一文化公園一甬江”城市軸線景觀軸帶中北部，四面均有水系貫通，總建筑面積約20 000 m2，建筑
形式為“甬”字形，如圖1所示。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中“甬”字頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析計(jì)算，此部分長34．745 ITI、寬22．5 m、高14．4 m，結(jié)構(gòu)形式為帶有大懸挑構(gòu)件的鋼結(jié)構(gòu)框架。
1．2建筑平面設(shè)計(jì)
建筑分為2層，1層用29根高為1．86～7．00 m的矩形鋼管混凝土柱架空。鋼管柱截面為350 minX150 minx 18／Tim×18 n-i／n，平面布置為二縱一橫共3個(gè)柱列，近似于“[”字型。如圖2所示。1層“[”字型3邊柱分別為12，lO，7根，3邊長度分別為25．875，22．5，14．625 m。2層由懸挑平臺(tái)及其連接的懸挑樓梯構(gòu)成。懸挑平臺(tái)布置在結(jié)構(gòu)橫向的支撐柱上，在柱
圖1寧波幫博物館2層平面兩側(cè)各有懸挑，懸挑尺寸分別為5．762 m和2．05 m。兩排懸挑跨度為4 1TI的樓梯梁布置在1層兩縱向柱列上，其與2層懸挑平臺(tái)同樣構(gòu)成“亡”字型平面形式，如圖3所示。天面部分為非上人玻璃屋頂，結(jié)構(gòu)沿縱向外伸長8．87 m，因此，天面與2層平臺(tái)的不同